动量定理的物理教案设计 篇一
为了帮助学生更好地理解和掌握动量定理的概念,设计了以下物理教案。
一、教学目标
1. 理解动量的概念及其在物理学中的重要性。
2. 掌握动量定理的表达式以及其应用。
3. 能够运用动量定理解决相关物理问题。
二、教学内容
1. 动量的概念和公式:动量的定义为物体的质量乘以其速度,即p=mv。
2. 动量定理的表达式:ΣFΔt=Δp,即合外力作用时间内物体的动量变化等于合外力的冲量。
3. 动量定理的应用:解决弹性碰撞、非弹性碰撞等问题。
三、教学过程
1. 导入:通过一个生动的例子引入动量的概念,让学生了解动量的物理意义。
2. 讲解:介绍动量的定义和公式,以及动量定理的表达式和应用。
3. 演示:通过实验或模拟演示,让学生观察动量定理在实际情况中的应用。
4. 练习:设计一些相关的问题让学生进行练习,巩固他们对动量定理的理解和掌握。
5. 总结:对本节课所学内容进行总结,强调动量定理的重要性和应用。
四、教学评估
1. 完成课堂练习,检查学生对动量定理的掌握程度。
2. 设计一些应用题,考察学生运用动量定理解决问题的能力。
3. 课后作业,要求学生回答一些深入思考的问题,检验他们对动量定理的理解水平。
通过以上教学设计,相信学生能够更深入地理解动量定理的概念,掌握其应用方法,提高物理学习的效果。
动量定理的物理教案设计 篇二
在学习物理过程中,动量定理是一个重要的概念,如何设计一个生动有趣的教案来帮助学生理解和掌握这一概念呢?以下是一个教案设计的建议。
一、教学目标
1. 了解动量定理的基本概念和公式。
2. 理解动量定理的物理意义和应用。
3. 能够运用动量定理解决相关问题。
二、教学内容
1. 动量的定义和公式:动量为物体的质量乘以其速度,即p=mv。
2. 动量定理的表达式:ΣFΔt=Δp,即合外力作用时间内物体的动量变化等于合外力的冲量。
3. 动量定理的应用:解决碰撞、爆炸等问题。
三、教学过程
1. 导入:通过一个引人入胜的故事或实例引入动量定理的概念,激发学生的学习兴趣。
2. 讲解:介绍动量的定义和公式,以及动量定理的表达式和应用。
3. 实验:设计一个简单的实验,让学生通过实际操作来体会动量定理的应用。
4. 练习:设计一些练习题,让学生巩固所学知识,提高解决问题的能力。
5. 总结:对本节课的内容进行总结,强调动量定理在物理学中的重要性和应用价值。
四、教学评估
1. 课堂讨论:组织学生进行小组讨论,分享彼此对动量定理的理解和应用。
2. 实验报告:要求学生写实验报告,总结实验结果,分析动量定理在实验中的应用。
3. 期中考试:出一些与动量定理相关的试题,考察学生对该知识点的掌握情况。
通过以上教案设计,相信学生能够在轻松愉快的氛围中学习和掌握动量定理的相关知识,提高他们的物理学习兴趣和成绩。
动量定理的物理教案设计 篇三
动量定理的物理教案设计
摘要:从说教材、学情分析、教学方法、教学程序四个方面详细阐述了动量定理这节课的地位、作用、重点、难点,分析了学生的实际知识情况,采用的教学方法和教学的三个环节。
关键词:动量定理冲量动量的变化
本节课的内容是全日制普通高级中学物理第二册(人教版)第一章第二节《动量定理》。
一、说教材
1.教材的地位和作用:
本章引入动量这个新概念并结合牛顿第二定律推导出《动量定理》。《动量定理》侧重于力在时间上的累积效果。为解决力学问题开辟了新的途径,尤其是打击和碰撞的问题。这一章可视为牛顿力学的进一步展开,为力学的重点章。
《动量定理》为本章第二节,是第一节《动量和冲量》的继续,同时又为第三节《动量守恒定律》奠定了基础。所以《动量定理》有承前启后的作用。同时《动量定理》的知识与人们的日常生活、生产技术和科学研究有着密切的关系,因此学习这部分知识有着广泛的现实意义。
2.本节教学重点:
(1)动量定理的推导和对动量定理的理解;
(2)利用动量定理解释有关现象和一维情况下的定量分析。
3.教学难点:
动量定理的矢量性,也就是如何正确理解“合”外力的冲量等于物体“动量的变化”。尤其是方向的一致性,即合外力的冲量的方向和动量变化量的方向一致。
4.教学目标:根据教材、大纲和学生情况,制定本节课的教学目标有三个方面:
●知识与技能
(1)能从牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理的表达式。
(2)理解动量定理的确切含义,知道动量定理适用于变力。
(3)会用动量定理解释有关现象和处理有关的问题。
●过程与方法
(1)通过对动量定理的探究过程,尝试用科学探究的方法研究物理问题,认识物理模型工具在物理学的作用。
(2)能够应用动量定理处理一些与生产和生活相关的实际问题,在分析、解决问题的过程中培养交流、合作能力。
●情感态度与价值观
(1)有参与科技活动的热情,有从生活到物理,从物理到生活的意识。
(2)有主动与他人合作的精神,有团队意识。
(3)关心国内、国外科技发展现状与趋势,有振兴中华的使命感与责任感,有将科学服务于人类的意识。
二、学情分析
高一学生思维方式要求逐步由形象思维向抽象思维过渡,因此在教学中需以一些感性认识作为依托,加强直观性和形象性,以便学生理解。
学生有根据加速度来分析力和运动的知识准备,利用2004年1月4日美国航天局的“勇气号”探测器着陆火星的图片,创设问题情景,激发学生的兴趣,让学生把物理现象自然过渡到新知识点上,从而引导学生应用已掌握的基础知识,通过理论分析和推理判断来获得新知识。
撞击、打击现象是学生在生活中比较熟悉的,也是他们容易发生兴趣的现象。充分发挥图片、录像和演示实验的作用,符合他们好奇、好动、好强的心理特点,调动他们学习的积极性和主动性。
三、教学方法
应用实验导入法、分组实验法,启发学生通过自己的思考和讨论来探究动量定理。
四、教学程序
本节课分为三个环节,图片新闻创设情景;建立模型共同探究;应用动量定理。
第一环节:创设情景
通过图片新闻的方式,应用多媒体展示“勇气号”探测器成功登陆火星过程的一组图片,创设问题情境导入新课,让同学们产生感性认识。结合他们的生活经验,大部分同学会意识到有一系列措施减小撞地速度,安全气囊的作用是延长作用时间。为了使思路明朗化,提出三个简单问题:
(1)摩擦降(图1)、降落伞(图2)和反向发动机(图3)的作用是什么?
(2)安全气囊(图4)的作用是什么?
(3)采取这些措施最终的目的是什么?
通过上述问题,大部分同学应该想到是为了减小撞击力,还会粗浅地认为,对于同一个物体,撞前速度越小,撞击力越小;撞击时间越长,撞击力越小。
通过问题情景的创设,极大的调动了学生的情感注意力和情感体验力,为师生共同发现问题、提出问题、探究问题、解决问题打下了基础。把高科技的情景引入课堂,体现时代性,符合新课程标准的基本理论。
第二环节:建立模型
这时候速度、时间、动量、冲量、力等几个物理量在学生的头脑中还需要整合,从感性认识进一步上升到理性认识。师生共同建立物理模型,这个模型为水平面上的'物体,在合力F的作用下,经过一段时间t,动量由mv0变为mvt。引导同学们根据所学到的牛顿运动定律的知识,去整理这几个物理量之间的关系,探索动量变化跟所受合力的冲量之间的关系。这与新课程标准中提倡的鼓励学生体验自然规律发现的过程,从而建立对自然科学的认识和掌握研究科学的方法是一致的。
在这个模型的基础上,通过推导,大部分同学会得到一个表达式:
Ft=mvt-mv0或Ft=△P
这时不要急于归纳它的物理意义,而是给出学生想像和讨论的时间,让同学们试着解释它,刚开始可能得到一些不完整的结论,比如“冲量等于动量之差”或“冲量等于动量相减”,或“冲量引起动量发生变化”。随着讨论的深入,引导同学们回忆动量的变化这个概念。在求同存异的过程中,探究出合冲量和动量变化量的关系,比如数量关系,因果关系会逐渐清晰,但方向关系还没有特别明朗化。在同学们基本理解的基础上,老师总结并板书动量定理的内容。在师生共同解决问题的学习中,通过原有知识的激活,然后再通过顺应过程重建新知识与原有知识结构之间的联系,使认知发展从一个平衡状态进入另一个更高的发展平衡状态,这一点符合学生的学习建构理论。
当同学们基本能运用动量定理初步解决恒力的问题时,可引伸到动量定理也适用于随时间变化的力,比如打击力或撞击力,但这个力F应取作用时间内的平均力。这样可以开阔学生的思路,便于他们自觉的运用所学知识来处理问题。
第三环节:定性应用
为了培养学生在物理学中从实践到理论,再用理论来指导实践的研究方法。鼓励学生将学习到的物理知识与日常生活、生产技术联系起来。首先围绕定理Ft=△P分情况进行讨论。
首先设置一个问题:如果把鸡蛋从一米高的地方释放,摔到水泥地上,碎了,采取什么措施可保证鸡蛋不摔碎?让同学们设计多种方案,他们会猜测在地上铺上沙子,或放一盆水,或海绵等一些弹性好的物质,接着利用有代表性的弹性好的海绵加以验证,把同学们的设计留成兴趣作业。对那些有创造力的设计,给予充分的欣赏和肯定。
减小力的作用。继续和同学们一块分析生活中常见的现象,展示图片(图5),引导同学自己找出生产、生活中的更多例子。
为了引导学生全面思考问题,继续通过播放录像创设了下列的物理情景:铁锤钉钉子,冲床冲压钢板并提出问题。让同学们继续归纳出共性规律:作用时间短,作用力大。引导学生自己找出生产、生活中的更多例子,充分发挥学生的主体作用,培养他们知识迁移的能力。
通过运用对比的方法,对上述两类问题深入分析,使学生对动量定理加深了理解。实现了“学中做”和“做中学”的结合。促使学生从理性认识再到感性认识,符合认识论。
在定性分析的基础上,再次举出第一节的例题,给出这个例题有三个目的:
第一个目的是在上一节分析碰撞过程中动量变化量的基础上,这节课给出撞击的时间,同学们可以应用动量定理来计算撞击力的大小。
在师生共同分析的过程中,第二个目的也就基本达到了,探索出了怎样应用动量定理解题的关键步骤,比如必须首先规定正方向,求动量的变化,再应用动量定理列方程求未知量。
第三个目的:突破难点,也就是动量定理的矢量性,设计两个有梯度的问题来降低难度。
例1:质量为0.1kg的钢球,以6m/s的速度水平向右运动,碰到一个坚硬的障碍物后被弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动,接触时间为0.02秒,小球受到的弹力的平均值有多大?
问题(1):物体动量变化量是什么方向?
问题(2):联系你学过的弹力产生的条件,从形变的角度分析弹力的方向,合力冲量的方向应该是什么方向?
通过这样的比较,同学们将发现:合力冲量的方向与动量变化量的方向相同,使动量定理的矢量性这个难点具体化和逐渐明朗化。
为了进一步突出重点和突破难点,继续研究第一节中“思考与讨论”题。
思考与讨论:
例2:一个质量为0.2kg的钢球,以2m/s的速度斜射到坚硬的大理石板上,入射的角度为45°,碰撞后被斜着弹出,弹出的角度也是45°,速度仍为2m/s。
问题:除了能应用平行四边形分析撞击过程中的动量的变化的方向,能否根据动量定理来分析小球动量的变化?
有上节课的基础,根据平行四边形定则,能够判断动量变化的方向垂直于接触面;根据弹力方向的判断,合冲量的方向也在这个方向上。为了使问题形象化,准备了一个小动画,以显示撞击的过程中小球的形变,以明确小球受到的弹力的方向,进而显示合冲量的方向。以此深入地体会动量定理的表达式是一个矢量式。整个过程以学生为主体,避免了老师的“一言堂”,做到了“老师搭台,学生唱戏”,在课堂上增强了自主学习和合作学习的氛围。
神州5号的成功发射和回收,是中国航天技术的又一个里程碑。通过录像和图片,让同学们围绕动量定理,来分析神州五号如何采取一系列措施实现软着陆的。当同学们发现自己能够用新知识解决如此惊天动地的伟大创举时,必然热血沸腾,激发他们的爱国热情,树立正确的科学观,培养他们振兴中华,将科学服务于人类的使命感和责任感。
至此,这一节课的学习基本结束,老师根据板书小结本节课的重点-动量定理的内容,留作业:
1.P123.3,4。
2.科技小论文:围绕2003年4月7日世界卫生日的主题“道路安全”观察在汽车和摩托车等交通工具中,都有什么样的安全措施,应用你学习的知识,尤其是动量定理